96

Системы диагностирования эвм Характеристики систем диагностирования

Система автоматического диагностирования (САД) предназначена для облегчения процессов обслуживания и ускорения ремонта ЭВМ, особенно при низкой квалификации обслуживающего персонала и большой сложности и номенклатуры технических средств.

САД представляет собой комплекс программных, микропрограммных и аппаратных средств, а также справочной документации (диагностических справочников, инструкций, тестов).

По принципу подачи тестовых воздействий различают системы тестового и функционального диагностирования.

В системах тестового диагностирования воздействия на диагностируемое устройство (ДУ) поступают из средств диагностирования (СД), т.е. устройств хранящих или формирующих тестовые последовательности по определенным алгоритмам диагностирования.

В системах функционального диагностированиядиагностические воздействия заданы рабочим алгоритмом функционирования диагностируемого устройства, т.е. в качестве алгоритмов диагностирования используются алгоритмы функционирования диагностируемого устройства, хранимые в ПЗУ микропрограмм или системные/прикладные программы, входящие в состав системы программного обеспечения ЭВМ, для определенного набора входных последовательностей в системе диагностирования когда известны эталонные значения.

Классификация САД по технической реализации была рассмотрена совместно с классификацией САК.

Все средства диагностирования по принципу реализации можно разделить на : аппаратурные, программные и программно-аппаратурные (смешанные).

В малых ЭВМ наибольшее распространение нашли встроенные средства подачи тестовых воздействий (например, область ПЗУ), но наряду с ними широко используются и внешние универсальные средства (например, сигнатурные анализаторы) для снятия ответов и анализа результатов. Для диагностирования отдельных устройств может использоваться и специализированная внешняя сервисная аппаратура в виде отдельных стендов или ТЭЗ.

По назначению тесты можно разделить на три группы:

• проверочные (контролирующие)- предназначены для диагностирования устройств и ЭВМ в целом с целью определения работоспособности ЭВМ;

• диагностические- предназначены для поиска и локализации места неисправности с точностью до съемного элемента;

• наладочные - предназначены для измерения каких-либо параметров узлов и устройств ЭВМ, снятия технических характеристик, которые могут измениться в течение эксплуатации и влиять на работоспособность ВС в целом. Например, измерение скорости вращения дисковода, уровней сигналов в контрольных точках, запись констант на сектор, дорожку, диск и проверка правильности его работы и т.д.

Процесс диагностирования разбивается на элементарные проверки путем подачи тестового воздействия, снятия ответа (результата элементарной проверки) и сравнения его с эталонным значением.

Совокупность элементарных проверок, их последовательность и правила обработки результатов определяют алгоритм диагностирования.

Алгоритм диагностирования может быть:

• Безусловным (жестким);

• Условным, если задает несколько различных последовательностей реализации элементарных проверок в зависимости от результатов диагностирования.

Диагностические тесты чаще всего строятся по принципу раскрутки, или расширяющихся областей, т.е. на каждом этапе диагностирования ядро и аппаратура уже проверенных исправных областей устройства представляет собой средства тестового диагностирования, а аппаратура очередной проверяемой области является объектом диагностирования.

Диагностическое ядро, или встроенные средства тестового диагностирования, выполняют следующие функции:

• Загрузку диагностической информации;

• Подачу тестовых воздействий на входы проверяемого блока;

• Снятие ответов с выходов проверяемого блока;

• Сравнение полученных ответов с ожидаемыми (эталонными);

• Анализ и индикацию результатов, чтобы была возможность следить за ходом выполнения теста во избежание зацикливания и зависания системы.

Метод раскрутки для тестов самодиагностики заключается в следующем:

• После включения питания и запуска синхронизации вырабатывается сигнал RESETи происходит аппаратный сброс всех БИС. При этом все РОН сбрасываются в ноль и осуществляется начальная загрузка регистровIPиCS.

• Далее выполняется тест микродиагностики центрального процессора и переход на самотест путем запрета прерываний, установки флагов ЦП и выполнение теста Чт/Зп всех программно-доступных регистров ЦП.

• Выполняется тест контрольной суммы ПЗУ области BIOSи выполняется инициализация и тестирование контроллера ПДП, канала таймера регенерации ОЗУ.

• Далее выполняется диагностирование начальной области ОП нулевой банк, путем выполнения теста диагностирования с высокой эффективностью обнаружения ошибок, прошитого в ПЗУ.

• Выполняется инициализация системы прерываний и его тестирование, а также тест таймера на правильность скорости счета и инициализация и запуск контроллера видеоадаптера и его тестирование: Чт/Зп в видеопамять. В результате на экране отображается курсор.

• Затем в проверенную область памяти загружаются тесты для диагностирования остальной емкости памяти при ее наличии.

• Далее выполняется диагностирование процессора с использованием различных методов диагностирования: например, методом командного ядра проверяется правильность выполнения системы команд процессора.

• Выполняется тест клавиатуры и загрузка таблицы векторов прерываний.

• На следующем этапе проверяется работа системного интерфейса по выполнению различных типов циклов шины.

• На последнем этапе проверяется работоспособность портов периферийных устройств, подключенных к системе.

• Разрешаются прерывания, генерируется звуковой сигнал и управление передается программе загрузчику ОС.

Система тестового диагностирования в общем случае содержит:

• Устройства ввода (УВ) и хранения (накопители Н) диагностической информации для обеспечения реального времени выполнения тестовых воздействий, т.е. в накопителе хранятся тестовые воздействия (входные данные), ожидаемые ответы (эталоны), закодированные алгоритмы диагностирования (программы или микропрограммы);

• Блок управления чтением и выдачей тестовых воздействий, снятия ответов, анализом и выдачей результатов диагностирования;

• Блок коммутации (БК), позволяющий соединить выходы диагностируемого блока с блоком сравнения;

• Блок сравнения (БС) с эталонами;

• Устройство вывода результатов диагностирования (УВР).

На рисунке приведена обобщенная схема встроенных средств для тестового диагностирования.

Данные блоки частично или полностью могут быть совмещены с аппаратурой ЭВМ, т.к. имеют общие блоки, что и ЭВМ.

Для реализации системы функционального диагностирования в качестве тестовых подаются рабочие воздействия из ПЗУ микропрограмм. Тогда в составе системы диагностирования отпадает необходимость в устройствах ввода и накопителей для хранения алгоритмов диагностирования, а тестовые воздействия и эталоны могут формироваться аппаратно, либо храниться в ПЗУ небольшой емкости.

Всвязи с бурным развитием БИС микропроцессоров и микроконтроллеров, а также встроенных контроллеров и микроЭВМ на их основе были созданы специализированные процессоры для обслуживания и диагностирования устройств и ЭВМ в целом и называютсясервисными процессорами или тест платами.